Uma máquina térmica opera segundo o ciclo de Carnot entre as temperaturas 27°C e 127°C. Sabendo que a máquina recebe 600 J de calor. Elaborado pelo professor, 2023. Assinale a alternativa correta do trabalho útil fornecido pela máquina e a quantidade de calor rejeitada, respectivamente, em joules. Alternativas Alternativa 1: 112,5 e 450 Alternativa 2: 150 e 450 Alternativa 3: 150 e 750 Alternativa 4: 200 e 600 Alternativa 5: 474 e 126
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Resposta:
Explicação:
Dados tf = 27cº + 273=300 k tq = 127cº +273 = 400 Q = 600
n= 1 - tf/tq n = 1 - 300/400 n = 0,25
n = t/Qq t = n*Qq t = 0,25*600 t = 150j
Qq= t+Qf Qf= Qq-t
Qq = 600-150
Qq=450
Alternativa2
150e450
O trabalho útil fornecido pela máquina térmica operando em ciclo de Carnot é igual a 150 J e o calor cedido para a fonte fria é igual a 450 J, a alternativa correta é a 2.
Máquina térmica em ciclo de Carnot
Uma máquina térmica é aquela que absorve calor de uma fonte, transforma parte em trabalho e cede calor para uma fonte fria, logo o trabalho é dado pela seguinte relação:
W = Qq - Qf
Sendo:
Uma máquina operando em ciclo de Carnot é aquela que possui um maior rendimento possível e que obedece a seguinte relação:
Tf/Tq = Qf/Qq
Sendo:
Afirma-se que uma máquina térmica operando em um ciclo de Carnot entre as temperaturas de 27ºC e 127ºC e recebe calor igual a 600J, então substituindo na segunda relação para cálculo da quantidade de calor rejeitada para a fonte fria:
Tf/Tq = Qf/Qq
(27 + 273)/(127 + 273) = Qf/600
Qf = 450 J
E substituindo estes valores na primeira relação para cálculo do trabalho útil fornecido pela máquina:
W = Qq - Qf = 600 - 450 = 150 J
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